Когда-то у летучих мышей были руки, но эволюция превратила их в крылья — открытие
Ученые выяснили, как обычные конечности летучих мышей эволюционировали в крылья. Оказалось, природа не изобретала ничего нового — просто «перенастроила» уже существующие гены. Исследование опубликовали в журнале Nature Ecology & Evolution.
Международная команда биологов из Германии и Испании провела детальное сравнение развития конечностей у эмбрионов обычных мышей и летучих мышей. Используя современные методы секвенирования РНК отдельных клеток, ученые составили точную «карту» активности генов в процессе формирования конечностей.
Результаты оказались неожиданными: все клетки, из которых состоит крыло летучей мыши, в точности соответствуют клеткам обычной мышиной лапы. Разница лишь в том, что у летучих мышей определенные гены включаются в другое время и в других местах растущей конечности.
«Мы выбрали летучих мышей, потому что они — отличный пример фенотипической адаптации, — сказал соавтор исследования Стефан Мундлос, научный сотрудник Института молекулярной генетики Общества Макса Планка (Германия). — Конечности — прекрасная модельная система, позволяющая увидеть, как эволюция создает различные формы и функции».
Ключевое открытие касается формирования летательной перепонки (хиропатагиума). Оказалось, что эта уникальная структура развивается из тех же клеток, которые у других млекопитающих формируют основание конечности. У летучих мышей генетическая программа, обычно работающая только в начале роста лапы, активируется повторно — но уже на кончиках удлиненных пальцев.
Этот механизм — прекрасный пример эволюционной экономии. Природа не стала создавать новые типы клеток, а просто изменила «расписание» работы существующих генов. Такой же принцип, вероятно, лежит в основе эволюции плавников дельфинов, копыт лошадей и других специализированных конечностей.
«Летучие мыши демонстрируют нам удивительную гибкость эволюционных процессов, — заключает Стефан Мундлос. — Их крылья — это не какой-то радикально новый орган, а гениальная модификация того, что уже имелось в распоряжении природы».
Исследование открывает новые перспективы для изучения эволюционных механизмов, стоящих за разнообразием форм жизни на нашей планете.
Новые вирусы у летучих мышей в Китае «вызывают серьезную обеспокоенность»
Ученые узнали, почему летучие мыши не болеют раком
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram